(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダヘッドに支持され、バルブリフト特性が異なる複数のカムが所定の間隔で形成されたカムシャフトと、
前記カムシャフトに平行にシリンダヘッドに支持されたロッカーシャフトと、
前記複数のカムのうち一つのカムと吸気バルブまたは排気バルブとの間に設けられ、前記ロッカーシャフトに揺動自在に支持され、かつ前記ロッカーシャフトの軸線方向に移動可能に構成され、吸気バルブまたは排気バルブに対する押圧子が前記複数のカムの形成間隔以上の長さで前記軸線方向に延びたロッカーアームと、
前記ロッカーアームとは別の部位に支持されており、前記ロッカーアームを前記カムの形成間隔分前記軸線方向の一方または他方に移動させる駆動装置とを含み、
前記駆動装置は、
前記カムシャフトの回転を前記カムシャフトの軸線方向の一方または他方への推力に変える駆動機構と、
前記駆動機構に駆動されて前記カムシャフトの軸線方向に移動するスライダと、
前記スライダと前記ロッカーアームとを連結する連結機構とを含み、
前記駆動機構は、前記カムシャフトと一体に構成された切替用カムを含み、前記切替用カムを用いて、前記複数のカムのバルブリフト量が共に０であるときに、前記スライダを前記軸線方向に移動させるための推力を発生するように構成されており、
前記スライダは、前記カムシャフトにおける前記切替用カムが形成された部分に、前記カムシャフトに対して相対回転自在であるように支持されている、エンジンの動弁装置。
【請求項２】
前記駆動装置は、前記スライダを移動後の位置に保持する保持機構をさらに含み、
前記駆動機構は、前記複数のカムのバルブリフト量が共に０であるときに前記スライダを前記軸線方向の一方に移動させる第１のカム機構と、前記複数のカムのバルブリフト量が共に０であるときに前記スライダを前記軸線方向の他方に移動させる第２のカム機構と、前記第１および第２のカム機構の使用／不使用をそれぞれ切替えるアクチュエータとを含み、
前記第１および第２のカム機構によって移動させられる前記スライダの移動距離は、前記複数のカムの形成間隔に等しいか、または前記複数のカムの形成間隔に近い値に設定されている、請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項３】
前記第１のカム機構と第２のカム機構とは、各々、前記カムシャフトの径方向に所定の深さを有しかつ前記カムシャフトの周方向および軸線方向に延びるカム溝を含む切替用カムと、前記切替用カムに案内されるように構成されたカムフォロアとを含み、
前記アクチュエータは、前記第１および第２のカム機構の前記カムフォロアを前記切替用カムに接して案内される使用位置と、前記切替用カムから前記径方向の外側に離間する不使用位置との間で往復させるように構成されており、
前記スライダは、前記連結機構によって前記カムシャフトまわりの回転が規制されるように保持されており、
前記第１および第２のカム機構の前記カムフォロアは、前記スライダに移動自在に支持されている、請求項２に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項４】
エンジンのシリンダヘッドに支持され、バルブリフト特性が異なる複数のカムが所定の間隔で形成されたカムシャフトと、
前記カムシャフトに平行にシリンダヘッドに支持されたロッカーシャフトと、
前記複数のカムのうち一つのカムと吸気バルブまたは排気バルブとの間に設けられ、前記ロッカーシャフトに揺動自在に支持され、かつ前記ロッカーシャフトの軸線方向に移動可能に構成され、吸気バルブまたは排気バルブに対する押圧子が前記複数のカムの形成間隔以上の長さで前記軸線方向に延びたロッカーアームと、
前記ロッカーアームを前記カムの形成間隔分前記軸線方向の一方または他方に移動させる駆動装置とを含み、
前記駆動装置は、
前記カムシャフトの回転を前記カムシャフトの軸線方向の一方または他方への推力に変える駆動機構と、
前記駆動機構に駆動されて前記カムシャフトの軸線方向に移動するスライダと、
前記スライダと前記ロッカーアームとを連結する連結機構と、
前記スライダを移動後の位置に保持する保持機構とを含み、
前記駆動機構は、前記複数のカムのバルブリフト量が共に０であるときに前記スライダを前記軸線方向の一方に移動させる第１のカム機構と、前記複数のカムのバルブリフト量が共に０であるときに前記スライダを前記軸線方向の他方に移動させる第２のカム機構と、前記第１および第２のカム機構の使用／不使用をそれぞれ切替えるアクチュエータとを含み、
前記第１および第２のカム機構によって移動させられる前記スライダの移動距離は、前記複数のカムの形成間隔に等しいか、または前記複数のカムの形成間隔に近い値に設定されており、
前記第１のカム機構と第２のカム機構とは、各々、前記カムシャフトの径方向に所定の深さを有しかつ前記カムシャフトの周方向および軸線方向に延びるカム溝を含む切替用カムと、前記切替用カムに案内されるように構成されたカムフォロアとを含み、
前記アクチュエータは、前記第１および第２のカム機構の前記カムフォロアを前記切替用カムに接して案内される使用位置と、前記切替用カムから前記径方向の外側に離間する不使用位置との間で往復させるように構成されており、
前記スライダは、前記カムシャフトにおける前記切替用カムが形成された部分に、前記カムシャフトに対して相対回転自在であるように支持され、かつ前記連結機構によって前記カムシャフトまわりの回転が規制されるように保持されており、
前記第１および第２のカム機構の前記カムフォロアは、前記スライダに移動自在に支持されている、エンジンの動弁装置。
【請求項５】
前記連結機構は、前記スライダからロッカーシャフトを介してロッカーアームに推力を伝達するように構成されている、請求項３または４に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項６】
前記切替用カムは、前記スライダを前記軸線方向に移動させるための傾斜部を有する移動溝と、前記傾斜部の終端と前記軸線方向の同一位置で前記カムシャフトの周方向に延びる環状の位置決め溝とを含み、
前記保持機構は、前記位置決め溝と前記カムフォロアとを含む、請求項２〜５のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項７】
前記第１のカム機構の位置決め溝と、前記第２のカム機構の位置決め溝とは、前記軸線方向の同一位置に形成されている、請求項６に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項８】
前記位置決め溝の深さは、前記移動溝の深さと同等またはそれより深い、請求項６または７に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは、前記カムフォロアの先端に取付けられて前記スライダに出入り自在に支持された前記カムフォロア毎のリフタと、前記リフタを前記スライダから出る方向へ押すばね部材と、前記リフタと対向するアクチュエータ本体とを含み、
前記アクチュエータ本体は、前記エンジンのシリンダヘッドまたはヘッドカバーに支持されており、前記リフタに向けて進退する複数のプランジャーを含む、請求項３〜８のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項１０】
前記ロッカーシャフトは、前記スライダおよび前記ロッカーアームと一体的に軸線方向に移動する第１のロッカーシャフトと、前記第１のロッカーシャフトと同一軸線上に位置しかつ前記第１のロッカーシャフトに対して軸線方向に相対移動可能に構成された第２のロッカーシャフトとを含み、
前記第１のロッカーシャフトは、前記エンジンの複数の気筒に対応した前記ロッカーアームに、前記推力が伝達されるように結合され、
前記第１および第２のカム機構は、前記複数の気筒においてバルブリフト量が共に０になるときに前記スライダを移動させる推力を生じるように構成されている、請求項５〜９のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項１１】
前記ロッカーシャフトは、前記ロッカーアームが取付けられたパイプ状の外側ロッカーシャフトと、前記外側ロッカーシャフトの内部に移動自在に嵌め合わされた内側ロッカーシャフトとを含み、
前記連結機構は、前記スライダから前記外側ロッカーシャフトを介して前記ロッカーアームに推力を伝達するように構成されており、
前記保持機構は、前記外側ロッカーシャフトの外面または内面に形成された凹部と、この凹部に出入り可能に構成され、弾性によって前記凹部に向けて押し付けられるように構成された出入り部材とを含む、請求項２〜１０のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項１２】
前記アクチュエータの動力源は、電気駆動式の駆動源である、請求項２〜１１のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項１３】
前記アクチュエータの動力源は油圧式の駆動源である、請求項２〜１１のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項１４】
前記アクチュエータは、ＯＦＦ状態で前記第１、第２のカム機構のうち一方が使用状態になるとともに、他方が不使用状態になるように構成されている、請求項１２または１３に記載のエンジンの動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの動弁装置に関し、とくにバルブリフト特性が異なる複数のカムを切替える切替機構を備えた動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの動弁装置の先行技術は、例えば特許文献１〜３に記載されている。
特許文献１に開示された動弁装置は、低速用カムによって押圧される低速用ロッカーアームと、高速用カムによって押圧される高速用ロッカーアームと、使用するカムを切替えるための切替機構とを備えている。この動弁装置において、吸気弁または排気弁は、前記低速用ロッカーアームにのみ接続されている。【０００３】
前記切替機構は、低速用ロッカーアームと高速用ロッカーアームとの間で移動する油圧ピストンを備えている。この油圧ピストンは、低速用カムを使用する場合に低速用ロッカーアーム内に収納される。また、この油圧ピストンは、高速用カムを使用する場合には、低速用ロッカーアームと高速用ロッカーアームとの両方に嵌合する。
特許文献２に開示された動弁装置は、２種類のカムを切り替える切替機構を備えている。この切替機構は、ロッカーアームに軸線方向に移動自在に支持されたローラガイドと、このローラガイドに回転自在に支持されたローラと、前記ローラガイドを前記軸線方向に移動させるためのカム機構とを備えている。前記ローラは、前記２種類のカムのいずれか一方に接触する。前記カム機構は、カムシャフトに設けられたレール溝および環状溝と、これらの溝に出入りできるように前記ローラガイドに設けられた従動ピンと、前記ローラガイドを初期位置に戻すためのリターンスプリングとを含む。前記レール溝の終端は、環状溝に接続されている。【０００４】
この動弁装置においては、従動ピンが前進してレール溝に嵌まり込むことによって、ローラガイドとローラとが軸線方向の一方に移動し、２種類のカムのうち一方のカムがロッカーアームに接続される。また、従動ピンが後退することによって、前記リターンスプリングのばね力によってローラガイドが初期位置に戻り、他方のカムがロッカーアームに接続される。【０００５】
特許文献３に開示された動弁装置は、バルブリフト特性が異なる二つのカムをカムシャフトの軸線方向に移動させる切替機構を備えている。
この切替機構は、前記カムを有する筒体からなるカムキャリアと、このカムキャリアの両端部に設けられた螺旋状溝と、これらの螺旋状溝にそれぞれ挿入することができる一対の駆動ピンとを備えている。前記カムキャリアは、当該カムキャリアを貫通したカム主軸に支持されている。このカムキャリアは、カム主軸と一体に回転し、一方の螺旋状溝に一方の駆動ピンが挿入されることによって、カム主軸の軸線方向の一方に移動する。また、このカムキャリアは、他方の螺旋状溝に他方の駆動ピンが挿入されることによって、前記軸線方向の他方に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平２−４３００４号公報
【特許文献２】特許第３３６５８０５号公報
【特許文献３】特表２００６−５２０８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１と特許文献２とに記載された動弁装置のロッカーアームは、切替機構の可動部材（ピストン、ローラガイド）を備えている。このため、これらの動弁装置は、ロッカーアームの質量が増大する。また、このロッカーアームは、構造が複雑であるために、剛性が低くなる部分が生じることがある。ロッカーアームの質量が大きく、剛性が低いと、高速での動作時にカムの動作を吸気バルブまたは排気バルブに確実に伝えることができない。この場合は、開閉タイミングやバルブリフト量が不正確になり、動弁系破損に繋がるおそれがある。【０００８】
さらに、特許文献１，２に記載された動弁装置は、可動部材（ピストン、ローラガイド）の移動速度を制御することができないものである。このため、高速で移動する可動部材がストッパー部分に衝突し、衝撃音が発生する。
特許文献１に示す高速用ロッカーアームは、ロストモーションスプリングによって高速用カムに常に押し付けられている。特許文献２に示す従動ピンは、環状溝内に移動した状態において、リターンスプリングによって環状溝の側壁に押し付けられている。すなわち、特許文献１，２に示す動弁装置では、カムシャフト側の回転部分に押し付けられて摺接(slide contact)する部品があるため、エンジンの動力に損失が生じる。【０００９】
特許文献３に記載された動弁装置のカムキャリアとカム主軸とは、スプライン結合されている。このため、カムキャリアとカム主軸との結合構造が複雑になり、製造コストが高くなる。
特許文献１〜特許文献３のいずれに記載された動弁装置においても、カム毎（気筒毎）に切替機構が必要である。このため、これらの動弁装置を多気筒エンジンに使用すると、気筒数に対応して切替機構の数が多くなり、製造コストが高くなる。【００１０】
本発明はこのような問題を解消または軽減するためになされたもので、ロッカーアームの質量が重くなることがないエンジンの動弁装置を提供することを目的とする。また、本発明は、切替時の衝撃音の発生を防止でき、動力の損失を低減することができるエンジンの動弁装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、多気筒エンジンに用いる場合であっても製造コストが低いエンジンの動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施の形態は、エンジンのシリンダヘッドに支持され、バルブリフト特性が異なる複数のカムが所定の間隔（ピッチ）で形成されたカムシャフトと、このカムシャフトに平行にシリンダヘッドに支持されたロッカーシャフトと、前記ロッカーシャフトに揺動自在に支持されたロッカーアームとを含む、エンジンの動弁装置を提供する。前記ロッカーアームは、前記複数のカムのうち一つのカムと吸気バルブまたは排気バルブとの間に設けられ、前記ロッカーシャフトの軸線方向に移動可能に構成されている。前記ロッカーアームの吸気バルブまたは排気バルブに対する押圧子は、前記複数のカムの形成間隔（ピッチ）以上の長さで前記軸線方向に延びている。前記動弁装置は、さらに、前記ロッカーアームを前記カムの形成間隔分前記軸線方向の一方または他方に移動させる駆動装置を含む。前記駆動装置は、前記カムシャフトの回転を前記カムシャフトの軸線方向の一方または他方への推力に変える駆動機構と、前記駆動機構に駆動されて前記カムシャフトの軸線方向に移動するスライダと、前記スライダと前記ロッカーアームとを連結する連結機構とを含む。前記駆動機構は、前記カムシャフトと一体に形成された切替用カムを用いて、前記複数のカムのバルブリフト量が共に０であるときに前記ロッカーアームを前記軸線方向に移動させるための推力を発生させるように構成されている。また、前記駆動装置は、前記ロッカーアームとは別の部位に支持されている。前記スライダは、前記カムシャフトにおける前記切替用カムが形成された部分に、前記カムシャフトに対して相対回転自在であるように支持されている。
【００１２】
この動弁装置は、特許文献１〜３の構造とはいずれとも異なり、ロッカーアームがロッカーシャフトの軸線方向に移動可能に構成されている。そして、駆動装置によって、ロッカーアームがロッカーシャフトの軸線方向に移動させられる。したがって、駆動装置は、ロッカーアーム以外の部位で容易に支持することができる。そして、駆動装置をこのように配置することによって、使用するカムを切替えるための可動部品をロッカーアームとは別の部位に配置できるから、ロッカーアームの質量を小さくできる。これにより、ロッカーアームの高速揺動が可能となる。さらに、ロッカーアームにカム切り替え用の切替機構を組み込む必要がないので、ロッカーアームの構造を簡素化することができ、これによって、ロッカーアームの剛性を高めることができる。その結果、ロッカーアームは、カムの動作を正確に吸気バルブまたは排気バルブに伝達することが可能である。【００１３】
さらに、前記動弁装置は、カムシャフトのバルブ駆動用のカムを軸線方向に移動させるようには構成されていない。したがって、カムシャフトは、バルブ駆動用のカムを移動させるための加工を施すことなく作製することができる。
また、カムシャフトに切替用カムを一体に形成する場合でも、動力伝達と軸線方向への移動とを行うためのスプラインを用いる特許文献３の構造と比べて、カムシャフトの加工が容易になる。したがって、製造コストを低く抑えることができる。【００１４】
この発明の一実施の形態において、前記駆動装置は、前記スライダを移動後の位置に保持する保持機構をさらに含む。この場合に、前記駆動機構は、前記複数のカムのバルブリフト量が共に０であるときに前記スライダを前記軸線方向の一方に移動させる第１のカム機構と、前記複数のカムのバルブリフト量が共に０であるときに前記スライダを前記軸線方向の他方に移動させる第２のカム機構とを含むことが好ましい。さらに、前記駆動機構は、第１、第２のカム機構の使用／不使用をそれぞれ切替えるアクチュエータを含むことが好ましい。さらに、前記第１および第２のカム機構によって移動させられるスライダの移動距離は、前記複数のカムの形成間隔に等しいか、またはそれに近い値に設定されていることが好ましい。
【００１５】
さらに、この発明の一実施の形態において、前記第１のカム機構と第２のカム機構とは、各々、前記カムシャフトの径方向に所定の深さを有しかつ前記カムシャフトの周方向および軸線方向に延びるカム溝からなる切替用カムと、この切替用カムに案内されるように構成されたカムフォロアとを含む。この場合に、前記アクチュエータは、前記第１および第２のカム機構のカムフォロアを前記切替用カムに接して案内される使用位置と、前記切替用カムから前記径方向の外側に離間する不使用位置との間で往復させるように構成されていることが好ましい。また、前記スライダは、前記連結機構によって前記カムシャフトまわりの回転が規制されるように保持されていることが好ましい。さらに、前記第１および第２のカム機構の前記カムフォロアは、前記スライダに移動自在に支持されていることが好ましい。
この発明の一実施形態は、エンジンのシリンダヘッドに支持され、バルブリフト特性が異なる複数のカムが所定の間隔で形成されたカムシャフトと、前記カムシャフトに平行にシリンダヘッドに支持されたロッカーシャフトと、前記複数のカムのうち一つのカムと吸気バルブまたは排気バルブとの間に設けられ、前記ロッカーシャフトに揺動自在に支持され、かつ前記ロッカーシャフトの軸線方向に移動可能に構成され、吸気バルブまたは排気バルブに対する押圧子が前記複数のカムの形成間隔以上の長さで前記軸線方向に延びたロッカーアームと、前記ロッカーアームを前記カムの形成間隔分前記軸線方向の一方または他方に移動させる駆動装置とを含み、前記駆動装置は、前記カムシャフトの回転を前記カムシャフトの軸線方向の一方または他方への推力に変える駆動機構と、前記駆動機構に駆動されて前記カムシャフトの軸線方向に移動するスライダと、前記スライダと前記ロッカーアームとを連結する連結機構と、前記スライダを移動後の位置に保持する保持機構とを含み、前記駆動機構は、前記複数のカムのバルブリフト量が共に０であるときに前記スライダを前記軸線方向の一方に移動させる第１のカム機構と、前記複数のカムのバルブリフト量が共に０であるときに前記スライダを前記軸線方向の他方に移動させる第２のカム機構と、前記第１および第２のカム機構の使用／不使用をそれぞれ切替えるアクチュエータとを含み、前記第１および第２のカム機構によって移動させられる前記スライダの移動距離は、前記複数のカムの形成間隔に等しいか、または前記複数のカムの形成間隔に近い値に設定されており、前記第１のカム機構と第２のカム機構とは、各々、前記カムシャフトの径方向に所定の深さを有しかつ前記カムシャフトの周方向および軸線方向に延びるカム溝を含む切替用カムと、前記切替用カムに案内されるように構成されたカムフォロアとを含み、前記アクチュエータは、前記第１および第２のカム機構の前記カムフォロアを前記切替用カムに接して案内される使用位置と、前記切替用カムから前記径方向の外側に離間する不使用位置との間で往復させるように構成されており、前記スライダは、前記カムシャフトにおける前記切替用カムが形成された部分に、前記カムシャフトに対して相対回転自在であるように支持され、かつ前記連結機構によって前記カムシャフトまわりの回転が規制されるように保持されており、前記第１および第２のカム機構の前記カムフォロアは、前記スライダに移動自在に支持されている、エンジンの動弁装置を提供する。
【００１６】
前記連結機構は、前記スライダからロッカーシャフトを介してロッカーアームに推力を伝達するように構成されていることが好ましい。
この発明の一実施の形態において、前記第１のカム機構と前記第２のカム機構の切替用カムは、前記スライダを前記軸線方向に移動させるための傾斜部を有する移動溝と、前記傾斜部の終端と前記軸線方向の同一位置で前記カムシャフトの周方向に延びる環状の位置決め溝とを含む。この場合、前記保持機構は、前記位置決め溝とカムフォロアとを含むことが好ましい。【００１７】
前記第１のカム機構の位置決め溝と、第２のカム機構の位置決め溝とは、前記軸線方向の同一位置に形成されていてもよい。つまり、第１のカム機構と第２のカム機構とは、一つの位置決め溝を共有していてもよい。
前記位置決め溝の深さは、前記移動溝の深さと同等またはそれより深いことが好ましい。【００１８】
この発明の一実施の形態において、前記アクチュエータは、前記カムフォロアの先端に取付けられて前記スライダに出入り自在に支持されたカムフォロア毎のリフタと、これらのリフタを前記スライダから出る方向へ押すばね部材と、前記各リフタと対向するアクチュエータ本体とを含む。この場合に、前記アクチュエータ本体は、シリンダヘッドまたはヘッドカバーに支持されており、前記リフタに向けて進退する複数のプランジャー含むことが好ましい。【００１９】
この発明の一実施の形態において、前記ロッカーシャフトは、前記スライダおよび前記ロッカーアームと一体的に軸線方向に移動する第１のロッカーシャフトと、この第１のロッカーシャフトと同一軸線上に位置しかつ前記第１のロッカーシャフトに対して軸線方向に相対移動可能に構成された第２のロッカーシャフトとを含む。前記第１のロッカーシャフトは、前記エンジンの複数の気筒に対応したロッカーアームに、前記推力が伝達されるように結合されていることが好ましい。また、前記第１および第２のカム機構は、前記複数の気筒においてバルブリフト量が共に０になるときに前記スライダを移動させる推力が生じるように構成されていることが好ましい。【００２０】
また、この発明の一実施の形態において、前記ロッカーシャフトは、前記ロッカーアームが取付けられたパイプ状の外側ロッカーシャフトと、この外側ロッカーシャフトの内部に移動自在に嵌め合わされた内側ロッカーシャフトとを含む。この場合に、前記連結機構は、前記スライダから前記外側ロッカーシャフトを介してロッカーアームに推力を伝達するように構成されていることが好ましい。また、前記保持機構は、前記外側ロッカーシャフトの外面または内面に形成された凹部と、この凹部に出入り可能に構成され、弾性によって前記凹部に向けて押し付けられるように構成された出入り部材とを含むことが好ましい。【００２１】
前記アクチュエータの動力源は、電気駆動式の駆動源であってもよい。また、前記アクチュエータの動力源は、油圧式の駆動源であってもよい。いずれの場合にも、前記アクチュエータは、ＯＦＦ状態で第１および第２のカム機構うち一方が使用状態になるとともに、他方が不使用状態になるように構成されていることが好ましい。
本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係るエンジンの動弁装置の構成を示す側面図である。
【図２】図２は、前記動弁装置の主要部を拡大して示す側面図であり、スライダを破断した状態で描いてある。
【図３】図３は、図１における主要部のIII−III線断面図である。
【図４】図４は、ロッカーアーム部分の正面図であり、図１におけるＡ矢視図である。
【図５】図５は、図３のV−V線で示す位置における、ロッカーシャフト部分の断面図である。
【図６】図６は、カムシャフトの斜視図である。
【図７】図７Ａ、７Ｂおよび７Ｃは、通常の直列４気筒エンジンのクランク角とバルブリフト量、各溝の位置、深さを示すグラフである。図７Ａは、クランク角と各気筒のバルブリフト量との関係を示し、図７Ｂは、クランク角、第１および第２気筒のバルブリフト量、各溝の位置、ならびに各溝の深さの関係を示し、図７Ｃは、クランク角、第３および第４気筒のバルブリフト量、各溝の位置、ならびに各溝の深さの関係を示す。
【図８】図８Ａ、８Ｂおよび８Ｃは、カムを切替える動作を説明するための側面図であり、図８Ａは切替前の状態を示し、図８Ｂはアクチュエータの切替動作直後の状態を示し、図８Ｃは第１のカムフォロアがカム溝に挿入された状態を示す。
【図９】図９Ａおよび９Ｂは、カムを切替える動作を説明するための側面図であり、図９Ａはスライダが移動を開始したときの状態を示し、図９Ｂはスライダの移動終了時の状態を示す。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、４気筒のうち２気筒を休止させる実施の形態を示す側面図であり、図１０Ａは全ての気筒を使用して運転するときの状態を示し、図１０Ｂは二つの気筒を休止させた状態を示す。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは、１気筒当たり２本あるバルブのうち一方のバルブを休止させる実施の形態を示す側面図であり、図１１Ａは全てのバルブを使用して運転するときの状態を示し、図１１Ｂは一方のバルブを休止させた状態を示す。
【図１２】図１２Ａ、１２Ｂおよび１２Ｃは、Ｖ型８気筒エンジンのクランク角度とバルブリフト量の関係を示すグラフであり、図１２Ａは全ての気筒についての当該関係を示し、図１２Ｂは第１のバンクの気筒について示し、図１２Ｃは第２のバンクの気筒についての当該関係を示す。
【図１３】図１３Ａおよび１３Ｂは、４気筒うち両端に位置する気筒のみを休止させる例を示す側面図であり、図１３Ａは全ての気筒を使用して運転するときの状態を示し、図１３Ｂは二つの気筒を休止させた状態を示す。
【図１４】図１４は、保持機構の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１５】図１５は、保持機構の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１６】図１６は、カムの他の実施の形態を示す側面図であり、スライダを破断した状態で描いてある。
【図１７】図１７は、アクチュエータの他の実施の形態を示す側面図であり、主要部を破断した状態で描いてある。
【図１８】図１８は、スライダの他の実施の形態を示す側面図であり、スライダの一部を破断した状態で描いてある。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るエンジンの動弁装置の第１の実施の形態を図１〜図９Ｂによって詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を直列４気筒エンジンに適用した一例である。
図１に示すエンジンの動弁装置１は、１気筒当たり２本ずつ設けられたバルブ２をカムシャフト３とロッカーアーム４とによって駆動するように構成されている。バルブ２は、吸気バルブまたは排気バルブである。動弁装置１は、吸気カムシャフトと排気カムシャフトとを有するエンジンに適用できる。また、動弁装置１は、カムシャフトを１本のみ備えているエンジンにも適用することができる。このため、この実施の形態の説明においては、吸気系の部材と排気系の部材とを区別していない。
【００２４】
動弁装置１が適用されるエンジンは、吸気バルブまたは排気バルブを１気筒当たり２本ずつ備えている。この実施の形態の説明においては、便宜上、図１において最も左に表された気筒を「第１気筒（♯１気筒）」といい、その右隣に表された気筒を「第２気筒（♯２気筒）」といい、その右隣に表された気筒を「第３気筒（♯３気筒）」といい、さらにその右隣に表された気筒を「第４気筒（♯４気筒）」という。
【００２５】
図１に示すカムシャフト３は、シリンダヘッド５とカムキャップ６とによって、軸線まわりの回転が自在であるように支持されている。
このカムシャフト３の一端部は、伝動装置９を介してエンジンのクランクシャフト１０に接続されている。カムシャフト３は、動弁室８に収容されている。動弁室８は、シリンダヘッド５と、このシリンダヘッド５に取付けられたヘッドカバー７との間に区画(define)されている。
【００２６】
カムシャフト３は、バルブリフト特性が異なる複数のカムをバルブ２毎に備えている。これらの複数のカムは、バルブリフト量が相対的に小さい低速用カム１１と、バルブリフト量が相対的に大きい高速用カム１２とを含む。これらのカム１１，１２は、カムシャフト３の軸線方向に所定の間隔（ピッチ(pitch)）で並べられている。すなわち、これらのカム１１，１２は、所定の間隔（ピッチ）で隣接する状態で、カムシャフト３の外周面に形成されている。
【００２７】
カムシャフト３には、後述する駆動装置１３，１４のスライダ１５を支持するために、二つの大径部１６が設けられている。一つの大径部１６は、第１気筒用のカム１１，１２と第２気筒用のカム１１，１２との間に配置されている。もう一つの大径部１６は、第３気筒用のカム１１，１２と第４気筒用のカム１１，１２との間に配置されている。これらの二つの大径部１６は、図２および図３に示すように、カムシャフト３の軸部３ａより外径が大きい。この実施の形態では、大径部１６は、図３にもっとも良く表れているように、一体成形により軸部３ａと一体に形成されている。ただし、大径部１６は、圧入によって軸部３ａと一体化される筒体であってもよい。このように大径部１６を軸部３ａに圧入する構成の場合、前記カム１１，１２は、軸部３ａに圧入されるように構成された部材であってもよい。
【００２８】
ロッカーアーム４は、図２〜図５に示すように、ロッカーアーム本体１８と、押圧子１９と、ローラ２０とを含む。ロッカーアーム本体１８は、後述するロッカーシャフト１７に揺動自在に支持されている。ロッカーアーム本体１８は、ロッカーアームシャフト１７のまわりに揺動するように構成されており、ロッカーシャフト１７に結合された基端部１８ａと、ロッカーアームシャフト１７から離れて設けられた揺動端部１８ｂとを含む。押圧子１９は、ロッカーアーム本体１８の揺動端部１８ｂに一体に設けられている。ローラ２０は、ロッカーアーム本体１８の中間部分１８ｃに回転自在に取付けられている。
【００２９】
ロッカーシャフト１７は、図５に示すように、パイプ状に形成された外側ロッカーシャフト２１と、この外側ロッカーシャフト２１の内部に移動自在に嵌合された内側ロッカーシャフト２３とを含む。換言すれば、外側ロッカーシャフト２１は、内側ロッカーシャフト２３に対して、その軸線方向に移動自在である。ロッカーアーム本体１８の基端部１８ａは、ロッカーシャフト１７の外側ロッカーシャフト２１（図５参照）に回動自在に結合されている。さらに、ロッカーアーム本体１８の基端部１８ａは、外側ロッカーシャフト２１に取付けられた一対のＥリング２２によって、ロッカーシャフト１７の軸線方向の両側から挟まれている。すなわち、ロッカーアーム本体１８は、外側ロッカーシャフト２１に対して、当該外側ロッカーシャフト２１の軸線方向へは移動できないように結合されている。
【００３０】
内側ロッカーシャフト２３の軸心部には、オイル通路２４が形成されている。このオイル通路２４は、シリンダヘッド５の図示していないオイル供給通路からオイルが供給されるように構成されている。内側ロッカーシャフト２３の両端部と中間部とには、図１および図５に示すように、外側ロッカーシャフト２１の移動を規制するために、Ｅリング２５がそれぞれ取付けられている。
【００３１】
この実施の形態では、ロッカーシャフト１７は、１本の内側ロッカーシャフト２３と、２本の外側ロッカーシャフト２１，２１とを含む。
２本の外側ロッカーシャフト２１，２１のうち一方の外側ロッカーシャフト２１には、図１に示すように、第１気筒♯１と第２気筒♯２とに対応する４つのロッカーアーム４が揺動自在に結合されている。また、他方の外側ロッカーシャフト２１には、第３気筒♯３と第４気筒♯４とに対応する４つのロッカーアーム４が揺動自在に結合されている。また、これらの２本の外側ロッカーシャフト２１は、Ｅリング２５によって定められる範囲内において、内側ロッカーシャフト２３に対して、軸線方向に相対移動が可能である。したがって、外側ロッカーシャフト２１は、内側ロッカーシャフト２３を介して、シリンダヘッド５に対して移動自在に支持されている。すなわち、内側ロッカーシャフト２３はシリンダヘッド５に固定されており、外側ロッカーシャフト２１は内側ロッカーシャフト２３上に移動可能に支持されている。よって、外側ロッカーシャフト２１は、シリンダヘッド５に支持されて、その軸線方向に移動自在であり、その移動範囲が内側ロッカーシャフト２３上のＥリング２５によって規制されている。したがって、外側ロッカーシャフト２１に結合されたロッカーアーム４は、シリンダヘッド５に対して、ロッカーシャフト１７の軸線方向に移動可能である。ロッカーアーム４は、このロッカーアーム４とは別の部位に設けられている後述する駆動装置１３，１４によって、前記軸線方向に移動させられるように構成されている。
【００３２】
ロッカーアーム４の押圧子１９は、バルブ２の先端部を押圧するように構成されている。バルブ２の先端部には、キャップ状のシム２６とリテーナ２７とが取付けられている。バルブ２は、リテーナ２７とシリンダヘッド５との間に挟まれたバルブスプリング２８（図２参照）によって、閉じる方向（図１においては上方）に押されている。
押圧子１９は、図２に示すように、ロッカーシャフト１７の軸線方向に延びた形状に形成されている。この押圧子１９の当該軸線方向の長さは、低速用カム１１と高速用カム１２との形成間隔（ピッチ）以上である。この形成間隔とは、カム１１のカム幅方向（軸線方向）の中心と、カム１２のカム幅方向の中心との距離、すなわち両カム１１，１２の形成ピッチである。
【００３３】
ロッカーアーム４のローラ２０は、低速用カム１１と高速用カム１２とのうちいずれか一方に接触して回転するように構成されている。ロッカーアーム４は、ローラ２０が低速用カム１１または高速用カム１２により押されることによって、ロッカーシャフト１７を中心として揺動し、バルブ２を押し下げる。この実施の形態では、ローラ２０の軸線方向の幅は、低速用カム１１の幅または高速用カム１２の幅と同等の幅あるいはそれ以下である。
【００３４】
駆動装置１３，１４は、低速用カム１１と高速用カム１２とのうちいずれか一方が使用されるように、ロッカーアーム４を、ロッカーシャフト１７の軸線方向に移動させるように構成されている。より具体的には、駆動装置１３，１４は、外側ロッカーシャフト２１をその軸線方向に移動させることによって、ロッカーアーム４を移動させるように構成されている。駆動装置１３，１４は、低速用カム１１と高速用カム１２との両方においてバルブリフト量が０であるときに、外側ロッカーシャフト２１を軸線方向に移動させるように構成されている。
【００３５】
この実施の形態による動弁装置１において、各気筒のバルブリフト量は、図７Ａに示すように変化する。
図７Ａから分かるように、第１気筒♯１においてバルブリフト量が０であるときに、第２気筒♯２のバルブリフト量が相対的に長い期間にわたって０になる。また、第３気筒♯３においてバルブリフト量が０であるときに、第４気筒♯４のバルブリフト量が相対的に長い期間にわたって０になる。このため、この実施の形態による動弁装置１は、第１および第２気筒♯１，♯２により第１組を構成し、第３および第４気筒♯３，♯４により第２組を構成している。そして、第１組のロッカーアーム４は駆動装置１３によって駆動され、第２組みのロッカーアーム４は別の駆動装置１４によって駆動されるように構成されている。
【００３６】
より具体的に説明すると、第１気筒♯１と第２気筒♯２とに対応するロッカーアーム４は、図１に示すように、駆動装置１３によって、ロッカーシャフト１７の軸線方向に移動させられるように構成されている。駆動装置１３は、第１気筒用のカム１１，１２と、第２気筒用のカム１１，１２との間に設けられている。第３気筒♯３と第４気筒♯４とに対応するロッカーアーム４は、駆動装置１４によって、ロッカーシャフト１７の軸線方向に移動させられるように構成されている。駆動装置１４は、第３気筒の用カム１１，１２と第４気筒の用カム１１，１２との間に設けられている。
【００３７】
駆動装置１３，１４は、動作時期が異なるけれども、構成は実質的に同一である。そこで、ここでは第１気筒用のロッカーアーム４と第２気筒用のロッカーアーム４とを移動させる駆動装置１３について説明する。他方の駆動装置１４の各部には、駆動装置１３の対応箇所と同一の符号を付けることとし、駆動装置１４についての詳細な説明を省略する。
図２および図６に示すように、カムシャフト３の大径部１６には、カム溝からなる切替用カム３１が形成されている。駆動装置１３は、切替用カム３１を用いてカムシャフト３の軸線方向への推力を発生させ、この推力によってロッカーアーム４を、ロッカーシャフト１７の軸線方向に移動させるように構成されている。すなわち、駆動装置１３は、低速用カム１１と高速用カム１２との形成間隔に相当する距離に渡って、ロッカーアーム４を、ロッカーシャフト１７の軸線方向の一方または他方に移動させるように構成されている。図２および図６中の矢印は、カムシャフト３の回転方向を示している。
【００３８】
この実施の形態では、駆動装置１３は、図２および図３に示すように、スライダ１５と、駆動機構３４と、外側ロッカーシャフト２１と、保持機構３５とを備えている。スライダ１５は、カムシャフト３の大径部１６に移動自在に支持されている。駆動機構３４は、前記推力を発生させるための第１および第２のカム機構３２，３３を有する。外側ロッカーシャフト２１は、スライダ１５とロッカーアーム４とを連結する連結機構を構成している。保持機構３５は、スライダ１５を移動後の位置に保持するように構成されている。図２および図３中の矢印は、カムシャフト３の回転方向を示している。
【００３９】
スライダ１５は、図３に示すように、上半部４１と、この上半部４１にボルト４２によって取付けられた下半部４３とを含む。上半部４１と下半部４３とは、カムシャフト３の大径部１６を径方向（図３では上下方向）の一方と他方とから挟む状態で、大径部１６の外周面に回転自在に支持されている。実際には、カムシャフト１３が回転するときに、スライダ１５が非回転状態に保持される一方で、大径部１６は上半部４１と下半部４３との間で軸線まわりに回転する。
【００４０】
上半部４１には、カムシャフト３の径方向の外方に突出するカムフォロア支持部４１ａが形成されている。このカムフォロア支持部４１ａは、図２に示すように、第１および第２のカムフォロア４４，４５と、リフタ４７，４８と、ばね部材４９とを支持している。第１、第２のカムフォロア４４，４５は、それぞれ円柱状の部材であり、第１および第２のカム機構３２，３３の一部をそれぞれ構成している。リフタ４７，４８は、カムフォロア４４，４５を駆動するための後述するアクチュエータ４６の一部を構成している。ばね部材４９は、リフタ４７，４８をスライダ１５から出る方向（カムシャフト３の径方向の外方）に押すように構成されている。
【００４１】
下半部４３には、図３に示すように、スライダ１５をロッカーシャフト１７に接続するためのアーム５１が形成されている。アーム５１の先端部５１ａは、ロッカーシャフト１７に向けて開放する断面Ｃ字状に形成されている。この先端部５１ａは、外側ロッカーシャフト２１の環状溝５２に嵌まっている。環状溝５２は、外側ロッカーシャフト２１の周方向に延びる溝である。アーム５１の先端部５１ａが環状溝５２に結合されていることにより、スライダ１５は、カムシャフト３と一体に回転することがないように回転が規制される。つまり、カムシャフト３が回転するときも、スライダ１５は非回転状態に保持される。
【００４２】
アーム５１の先端部５１ａは、環状溝５２内に、外側ロッカーシャフト２１の軸線方向へは移動できないように嵌まっている。このため、スライダ１５と外側ロッカーシャフト２１とは、カムシャフト３の軸線方向に一体的に移動する。この実施の形態においては、外側ロッカーシャフト２１は、スライダ１５およびロッカーアーム４と一体的に軸線方向に移動する第１のロッカーシャフトを構成している。また、内側ロッカーシャフト２３は、前記第１のロッカーシャフトと同一軸線上に位置しかつ前記第１のロッカーシャフトに対して軸線方向に相対移動可能に構成された第２のロッカーシャフトを構成している。
【００４３】
アーム５１の内部には、図３に示すように、オイル通路５３が形成されている。オイル通路５３の一端は、下半部４３の内周面に開口している。下半部４３の内周面は大径部１６と対向している。オイル通路５３の他端は、外側ロッカーシャフト２１のオイル孔５４と、内側ロッカーシャフト２３のオイル孔５５とを介して、内側ロッカーシャフト２３内のオイル通路２４に接続されている。すなわち、内側ロッカーシャフト２３内のオイル通路２４に供給されたオイルは、オイル孔５４，５５とオイル通路５３とを通って、スライダ１５と大径部１６との間に導かれ、ここを潤滑する。
【００４４】
駆動機構３４は、図２に示すように、第１のカム機構３２と、第２のカム機構３３と、アクチュエータ４６とを備えている。第１のカム機構３２は、スライダ１５をロッカーアーム１７の軸線方向の一方（図２において右方）に移動させるように構成されている。第２のカム機構３３は、スライダ１５を前記軸線方向の他方に移動させるように構成されている。アクチュエータ４６は、第１および第２のカム機構３２，３３の使用／不使用をそれぞれ切替えるように構成されている。
【００４５】
第１のカム機構３２は、大径部１６に溝状に形成された切替用カム３１と、この切替用カム３１に係合する第１のカムフォロア４４とを含む。同様に、第２のカム機構３３は、大径部１６に溝状に形成された切替用カム３１と、この切替用カム３１に係合する第２のカムフォロア４５とを含む。
切替用カム３１は、カムシャフト３の周方向および軸線方向に延びるとともに、カムシャフト３の径方向に深さを有するカム溝を含む。詳述すると、切替用カム３１は、図２および図６に示すように、一対の移動溝５７と、位置決め溝５８とを含む。移動溝５７は、スライダ１５をカムシャフト３の軸線方向に移動させるための傾斜部５６を有する。位置決め溝５８は、移動溝５７の終端（図２においては下端）と前記軸線方向の同一位置において、カムシャフト３の全周にわたって延びている。
【００４６】
この実施の形態においては、第１のカム機構３２の位置決め溝５８と、第２のカム機構３３の位置決め溝５８とは、カムシャフト３の軸線方向の同一位置に形成されている。すなわち、この実施の形態による駆動機構３４においては、一つの位置決め溝５８が、第１のカム機構３２と第２のカム機構３３とによって共有されている。ただし、第１のカム機構３２の位置決め溝５８と、第２のカム機構３３の位置決め溝５８とは、カムシャフト３の軸線方向に間隔をあけて形成された別のカム溝であってもよい。
【００４７】
この実施の形態においては、位置決め溝５８と、第１、第２のカムフォロア４４，４５とによって、保持機構３５が構成されている。
前記二つの移動溝５７は、図２および図６に示すように、カムシャフト３の周方向に延びる直線部５９と、前記周方向に対して傾斜する前記傾斜部５６とを含む。各移動溝５７は、前記直線部５９の一端を開始端５７Ａとし傾斜部５６の一端を終端５７Ｂとする非環状に形成されている。傾斜部５６は、周方向に進むにしたがって次第にカムシャフト３の軸線方向に変位するように傾斜している。第１のカム機構３２の傾斜部５６と、第２のカム機構３３の傾斜部５６とは、互いに逆方向に傾斜している。
【００４８】
第１および第２のカムフォロア４４，４５は、切替用カム３１に係合するように構成されている。第１および第２のカムフォロア４４，４５は、スライダ１５のカムフォロア支持部４１ａに、カムシャフト３の径方向に沿って移動自在であるように支持されている。これらの第１および第２のカムフォロア４４，４５は、アクチュエータ４６によって、スライダ１５内で移動させられるように構成されている。
【００４９】
第１および第２のカムフォロア４４，４５は、アクチュエータ４６による駆動によって、使用位置と不使用位置との間で往復するように構成されている。使用位置は、カムフォロア４４，４５がカム溝からなる切替用カム３１に嵌り合う位置である。不使用位置は、カムフォロア４４，４５が切替用カム３１からカムシャフト３の径方向の外側に離れた位置である。
【００５０】
第１、第２のカムフォロア４４，４５のうち一方が使用位置に位置し、移動溝５７に入り込んでいる状態において、カムシャフト３が回転すると、当該一方のカムフォロアは、切替用カム３１の傾斜部５６に案内される。これによって、スライダ１５は、カムシャフト３の軸線方向の一方または他方に移動する。このスライダ１５の移動距離が、前記低速用カム１１と高速用カム１２の形成間隔あるいはそれに近い値となるように、位置決め溝５８と移動溝５７の直線部５９との間隔が設定されている。
【００５１】
第１のカム機構３２の移動溝５７（とくに傾斜部５６）と第２のカム機構３３の移動溝５７（とくに傾斜部５６）とは、カムシャフト３（大径部１６）の周方向に関して、同一位置に形成されている。これらの移動溝５７（とくに傾斜部５６）が形成されたカムシャフト３の周方向の位置とは、図７Ｂに示すように、第１気筒♯１用のカムと第２気筒♯２用のカムとのバルブリフト量が共に０になる位置である。すなわち、第１および第２のカムフォロア４４，４５は、図７Ｂ中に示す第１および第２気筒♯１，♯２の共通０リフト区間にあるときに移動溝５７（とくに傾斜部５６）を通過する。
【００５２】
このため、スライダ１５は、ロッカーアーム４のローラ２０が低／高速用カム１１，１２の基礎円部（バルブリフト量が０になる部位）に対向しているときに、カムシャフト３の軸線方向に移動するように構成されている。この実施の形態においては、図７Ｂに示すように、スライダ１５の移動する期間（移動区間）の前後に、所定のクランク角度だけバルブリフト量が０になる期間（区間余裕）が設けてある。
【００５３】
移動溝５７は、図７Ｂの溝深さに示すように、カムシャフト３が回転する方向に向かうにしたがって徐々に深くなり、最終的に位置決め溝５８と同一の深さとなるように形成されている。位置決め溝５８の深さは、全周にわたって一定となるように形成されている。ただし、位置決め溝５８の深さは、移動溝５７の深さより深く形成することができる。すなわち、両移動溝５７の終端の深さｈ１，ｈ２は、位置決め溝５８の深さをｈとすると、０＜ｈ１（ｈ２）≦ｈとなるように形成することができる。
【００５４】
一方、第３および第４気筒♯３，♯４用の駆動装置１４は、図７Ｃに示すように、第３気筒♯３と第４気筒♯４の共通０リフト区間でスライダ１５が移動するように構成されている。
前記第１、第２のカムフォロア４４，４５は、アクチュエータ４６によって駆動されるように構成されている。アクチュエータ４６は、図２に示すように、第１、第２のリフタ４７，４８と、ばね部材４９と、アクチュエータ本体６０とを含む。第１、第２のリフタ４７，４８は、第１、第２のカムフォロア４４，４５の先端に取付けられている。ばね部材４９は、リフタ４７，４８に対応して一対設けられており、それぞれリフタ４７，４８をアクチュエータ本体６０に向けて押し付けている。アクチュエータ本体６０は、リフタ４７，４８と対向するように配置されている。
【００５５】
第１および第２のリフタ４７，４８は、それぞれ円柱状に形成されており、スライダ１５に形成された一対の円形穴４１ｂにそれぞれ移動自在に嵌められている。これらのリフタ４７，４８の先端部は、スライダ１５の外に突出している。ばね部材４９は、この実施の形態では、圧縮コイルスプリングであり、リフタ４７，４８とスライダ１５（円形穴４１ｂの底面）との間にそれぞれ設けられている。
【００５６】
アクチュエータ本体６０は、リフタ４７，４８とそれぞれ対向する円柱状の第１および第２のプランジャー６０ａ，６０ｂと、これらのプランジャー６０ａ，６０ｂを駆動するためのソレノイド６０ｃとを備えている。アクチュエータ本体６０は、シリンダヘッド５またはヘッドカバー７に支持されている。
第１および第２のプランジャー６０ａ，６０ｂは、ソレノイド６０ｃによる駆動によって、対応するリフタ４７，４８に対して、それぞれ前進または後退させられる。リフタ４７，４８は、対応するばね部材４９によって押されることにより、プランジャー６０ａ，６０ｂに接触している。
【００５７】
ソレノイド６０ｃは、非励磁状態であるＯＦＦ状態において、二つのプランジャー６０ａ，６０ｂのうちいずれか一方を前進させ、他方を後退させるように構成されている。すなわち、アクチュエータ４６は、ＯＦＦ状態において、第１、第２のカム機構３２，３３のうち一方が使用状態になるとともに、他方が不使用状態になるように構成されている。
このアクチュエータ４６においては、スライダ１５がカムシャフト３の軸線方向の一方または他方に移動するときに、リフタ４７，４８がプランジャー６０ａ，６０ｂに接触しながら移動する。これら両リフタ４７，４８の外径および設置間隔（ピッチ）と、両プランジャー６０ａ，６０ｂの外径および設置間隔（ピッチ）とは、スライダ１５が移動する際にリフタ４７，４８がプランジャー６０ａ，６０ｂから外れることがないように設定されている。また、これらの部品の外径および設置間隔（ピッチ）は、第１のリフタ４７が第１のプランジャー６０ａのみに接触し、第２のリフタ４８が第２のプランジャー６０ｂのみに接触するように設定されている。
【００５８】
このように構成された動弁装置１の動作を図８Ａ〜８Ｃと図９Ａ〜９Ｂとを用いて説明する。ここでは、低速用カム１１を使用している状態から高速用カム１２を使用する状態に切替えるときの動作を説明する。
低速用カム１１が使用されているときは、図８Ａに示すように、アクチュエータ４６の第２のプランジャー６０ｂが前進し、第２のカムフォロア４５が位置決め溝５８内に挿入されている。この状態から高速用カム１２が使用されるようにするために、先ず、アクチュエータ４６によって第２のプランジャー６０ｂが後退させられる。第２のプランジャー６０ｂが後退することにより、第２のカムフォロア４５は、ばね部材４９の力で、不使用位置に移動する。
【００５９】
そして、アクチュエータ４６によって、第１のプランジャー６０ａが前進させられる。第１のプランジャー６０ａが前進することにより、第１のカムフォロア４４が使用位置に向けて押される。このときは、第１のカムフォロア４４が第１のカム機構３２の移動溝５７内に直接入る場合と、大径部１６における移動溝５７より回転方向の上流側の外周面を押す場合とがある。後者の場合、第１のカムフォロア４４は、カムシャフト３が回転することによって移動溝５７の直線部５９内に開始端から進入する（図８Ｂ参照）。
【００６０】
第１のカムフォロア４４は、カムシャフト３が回転することによって、図８Ｃおよび図９Ａに示すように、移動溝５７内を、カム３１の直線部５９から傾斜部５６に進む。第１のカムフォロア４４は、傾斜部５６を通過する際に、カム３１によってカムシャフト３の軸線方向の一方（図９Ａにおいては右方）に押される。このように第１のカムフォロア４４が押されることに伴って、スライダ１５が、その押された方向に移動する。これにより、スライダ１５とともに、外側ロッカーシャフト２１と、ロッカーアーム４とが同方向に移動する。
【００６１】
その後、第１のカムフォロア４４は、図９Ｂに示すように、傾斜部５６から位置決め溝５８内に入る。第１のカムフォロア４４が位置決め溝５８に入ることにより、高速用カム１２がロッカーアーム４のローラ２０を押すようになり、カム１１，１２の切替え動作が完了する。また、スライダ１５は、カムシャフト３の軸線方向へは移動することができなくなる。
【００６２】
一方、使用するカムを高速用カム１２から低速用カム１１に切替える場合は、アクチュエータ４６の第１のプランジャー６０ａが後退させられるとともに、第２のプランジャー６０ｂが前進させられる。これにより、同様の動作が実行される。すなわち、第１のカムフォロア４４が不使用位置に後退し、第２のカムフォロワ４５が使用位置に向けて押され、第２のカム機構３３の移動溝５７内に進入する。第２のカムフォロア４５は、カムシャフト３が回転することによって、移動溝５７内を、カム３１の直線部５９から傾斜部５６に進む。第２のカムフォロア４５は、傾斜部５６を通過する際に、カム３１によってカムシャフト３の軸線方向の一方（図８Ａにおける左方）に押される。このように第２のカムフォロア４５が押されることに伴って、スライダ１５が、その押された方向に移動する。これにより、スライダ１５とともに、外側ロッカーシャフト２１と、ロッカーアーム４とが同方向に移動する。その後、第２のカムフォロア４５は、傾斜部５６から位置決め溝５８内に入る。第２のカムフォロア４５が位置決め溝５８に入ることにより、低速用カム１１がロッカーアーム４のローラ２０を押すようになり、カム１１，１２の切替え動作が完了する。また、スライダ１５は、カムシャフト３の軸線方向へは移動することができなくなる。
【００６３】
この実施の形態においては、ロッカーアーム４は、ロッカーアーム４とは別の部位にある駆動装置１３，１４による駆動によって、ロッカーシャフト１７の軸線方向に移動し、低速用カム１１と高速用カム１２とのうちいずれか一つと対向する。このように、使用するカムを切替えるための可動部品は、ロッカーアーム４とは別の部位にあるから、ロッカーアーム４の質量増大を抑制することができる。
【００６４】
したがって、ロッカーアーム４は、高速で揺動することが可能となる。また、ロッカーアーム４は、使用するカムを切替えるための切替機構を有していないから、剛性が高い構造に設計し易い。このため、このロッカーアーム４は、低速用カム１１または高速用カム１２の動作を正確にバルブ２に伝達することが可能となる。
この実施の形態による動弁装置１は、カムシャフト３のバルブ駆動用のカムを軸線方向に移動させるようには構成されていない。このため、カムシャフト３は、低速用カム１１または高速用カム１２を移動させるための加工を施すことなく作製できる。また、カムシャフト３の移動溝５７（切替用カム３１）は、動力伝達と軸線方向への移動とを行うためのスプラインよりも、容易に形成することができる。
【００６５】
したがって、この実施の形態による動弁装置１は、製造が容易なカムシャフト３を使用しているから、相対的に低いコストで製造することができる。
さらに、この実施の形態では、駆動装置１３は、駆動機構３４と、スライダ１５と、連結機構（外側ロッカーシャフト２１）とを備えている。駆動機構３４は、第１のカム機構３２と、第２のカム機構３３と、アクチュエータ４６とを備えている。そして、第１、第２のカム機構３２，３３によって移動させられるスライダ１５の移動距離は、複数のカム１１，１２の形成間隔（ピッチ）あるいはそれに近い値に設定されている。
【００６６】
このように構成された駆動装置１３，１４において、ロッカーアーム４の前記軸線方向への移動／停止は、第１、第２のカム機構３２，３３によって切替えられる。
すなわち、この実施の形態による動弁装置１においては、バルブ駆動用のカム１１，１２を切替えるに当たって、剛体がカムシャフト３の軸線方向へ移動して他の剛体に衝突することはない。このため、ロッカーアーム４は、カムシャフト３の軸線方向に円滑に移動する。低速用カム１１と高速用カム１２との切替時には、衝撃音が発生することがないか、衝撃音が発生したとしても著しく小さくなる。
【００６７】
この実施の形態では、駆動機構３４の第１のカム機構３２と第２のカム機構３３とは、切替用カム３１と、第１、第２のカムフォロア４４，４５とをそれぞれ含む。また、アクチュエータ４６は、第１、第２のカムフォロア４４，４５を使用位置と不使用位置との間でそれぞれ往復させるように構成されている。また、スライダ１５は、カムシャフト３の大径部１６に回転自在に支持されているとともに、ロッカーシャフト１７によって回転が規制されている。そして、第１、第２のカムフォロア４４，４５は、それぞれスライダ１５に移動自在に支持されている。
【００６８】
このため、スライダ１５は、カムシャフト３とロッカーシャフト１７とによって支持された状態で、ロッカーシャフト１７の軸線方向に移動する。すなわち、スライダ１５の移動する方向は、既存の部材であるカムシャフト３とロッカーシャフト１７とによって規制されることになる。
したがって、この実施の形態による動弁装置１は、スライダ１５の移動する方向を規制するために専用のガイド部材を使用する構成に比べて、部品数が少なくなり、製造コストを低減することができる。
【００６９】
この実施の形態では、前記スライダ１５から外側ロッカーシャフト２１を介してロッカーアーム４に推力が伝達される構成の連結機構が備えられている。外側ロッカーシャフト２１は、図１に示したように、複数の気筒に対応したロッカーアーム４を共通に支持することができる。すなわち、駆動装置１３の推力は、外側ロッカーシャフト２１を介して、複数の気筒に対応したロッカーアーム４に伝達される。
【００７０】
したがって、この実施の形態による動弁装置１は、一つの駆動装置１３で複数の気筒のカム１１，１２を切替えることができる。この結果、この動弁装置１は、多気筒エンジンに適用した場合に、気筒毎に駆動装置が必要な動弁装置に比べて、製造コストを低く抑えることができる。
また、この実施の形態では、第１のカム機構３２と第２のカム機構３３との切替用カム３１は、移動溝５７と位置決め溝５８とを含む。これらの溝に係合する前記第１、第２のカムフォロア４４，４５は、移動溝５７を通過した後に位置決め溝５８内に導かれる。カムシャフト３の軸線方向へのスライダ１５の移動は、位置決め溝５８と、この位置決め溝５８に挿入された第１、第２のカムフォロア４４，４５とによって規制される。
【００７１】
したがって、カム１１，１２が切替えられた後にスライダ１５、外側ロッカーシャフト２１およびロッカーアーム４の軸線方向への移動を規制するために、軸方向荷重を必要としない。これにより、摺動ロスを抑制できるから、エンジンの動力の損失を小さく抑えることができる。また、スライダ１５の移動および位置決めのための機構を共通化することにより、部品点数を削減でき、動弁装置を小型化できる。
【００７２】
さらに、この実施の形態では、第１のカム機構３２の位置決め溝５８と、第２のカム機構３３の位置決め溝５８とは、カムシャフト３の軸線方向に関する同一位置に形成されている。このため、駆動装置１３は、カムシャフト３の軸線方向に小型化されている。なぜなら、位置決め溝５８を共用化することにより、第１のカム機構３２と第２のカム機構３３とがカムシャフト３の軸線方向に近接して設けられているからである。
【００７３】
この実施の形態では、位置決め溝５８の深さは、移動溝５７の深さと同一かそれより深く形成されている。位置決め溝５８が移動溝５７より深く形成されている場合は、第１、第２のカムフォロア４４，４５の先端が位置決め溝５８の溝底をカムシャフト３の軸心側に向けて押すことを防ぐことができる。このため、この場合は、エンジンの動力の損失がより一層少なくなる。
【００７４】
この実施の形態では、アクチュエータ４６は、カムフォロア毎のリフタ４７，４８と、ばね部材４９と、アクチュエータ本体６０とを含む。アクチュエータ本体６０は、シリンダヘッド５またはヘッドカバー７に支持されており、リフタ４７，４８に向けてそれぞれ進退する複数のプランジャー６０ａ，６０ｂを備えている。
この実施の形態によれば、アクチュエータ４６の動力源であるアクチュエータ本体６０の重量は、スライダ１５に作用することがなく、シリンダヘッド５またはヘッドカバー７によって支えられる。
【００７５】
このため、スライダ１５がカムシャフト３の軸線方向に移動するときの慣性力は、アクチュエータ本体６０をスライダ１５に支持させる場合に比較して小さくなる。したがって、この実施の形態によれば、スライダ１５が高速で移動しても衝撃音が発生することがない。
アクチュエータ本体６０は、シリンダヘッド５またはヘッドカバー７に、移動することがないように固定されている。このため、この実施の形態によれば、アクチュエータ４６の支持が安定するために、アクチュエータ４６が動作するときの信頼性が高い。
【００７６】
この実施の形態によるアクチュエータ４６の動力源は、ソレノイド６０ｃを用いた電気駆動式の駆動源である。このため、アクチュエータ４６の動力源として油圧を使用する場合に比べて、油圧通路が不要になるとともに、オイルポンプの容量が少なくてよい。これにより、コストダウンと軽量化とを図ることができる。
また、この実施の形態では、アクチュエータ４６は、ＯＦＦ状態で第１、第２のカム機構３２，３３のうち一方が使用状態になるとともに、他方が不使用状態になるように構成されている。このため、スライダ１５は、アクチュエータ４６の動力が失われた場合、クランクシャフト３の軸線方向の一方に移動した状態に保たれる。したがって、この実施の形態による動弁装置１は、アクチュエータ４６の動力が失われたとしても、スライダ１５が不必要に移動してカム１１，１２が不必要に切替えられることはない。
【００７７】
さらに、この実施の形態では、ロッカーシャフト１７は、外側ロッカーシャフト２１と内側ロッカーシャフト２３とを含む二重構造を有している。このため、ロッカーシャフト１７の剛性が高い。この結果、バルブ駆動用カム（低速用カム１１および高速用カム１２）の動作が、ロッカーアーム４を介して、より一層正確に吸気バルブまたは排気バルブに伝達される。
（第２の実施の形態）
本発明の動弁装置は、運転用カムと休止用カムとを切替えるために用いることができる。この構成を採る場合の一実施の形態を図１０Ａ〜１０Ｂと図１１Ａ〜１１Ｂとを参照して詳細に説明する。これらの図において、前記図１〜図９Ｂに示した部材と同一または同等の部材については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７８】
図１０Ａおよび１０Ｂに示す動弁装置６１は、第２気筒♯２のカム６２を切替えるための駆動装置１３と、第３気筒♯３のカム６２を切替えるための駆動装置１４とを備えている。第２気筒♯２と第３気筒♯３とのカム６２は、それぞれ運転用カム６３と休止用カム６４とを含む。
第１気筒♯１および第４気筒♯４に関しては、運転用のカム６５だけが設けられており、休止用カムは設けられていない。第２および第３気筒♯２，♯３に対応して設けられた運転用カム６３は、第１および第４気筒♯１，♯４のカム６５と、位相が異なった同一の形状に構成されている。
【００７９】
休止用カム６４は、運転用カム６３におけるバルブリフト量が０になる基礎円部と同径の円板状に形成されている。すなわち、休止用カム６４は、クランクシャフト３の回転角（位相）によらずにバルブリフト量が０になるように構成されている。
この実施の形態による動弁装置６１は、使用するカムを、運転用カム６３と休止用カム６４とで切替えるように構成されている。この動弁装置６１を装備するエンジンは、運転用カム６３が使用される場合は、４気筒エンジンになる（図１０Ａ参照）。
【００８０】
一方、駆動装置１３，１４による駆動によってロッカーアーム４が休止用カム６４に対応する位置に移動した場合は、第２気筒♯２と第３気筒♯３とにおいて、バルブ２が閉じた状態に保たれる。したがって、第２気筒♯２と第３気筒♯３とが休止状態になる（図１０Ｂ参照）。すなわち、この状態においては、４気筒エンジンが、実質的に２気筒エンジンになるから、燃費向上を図ることができる。
【００８１】
図１１に示す動弁装置７１は、１気筒当たり２本設けられているバルブ２のうちの一方のバルブ２について、運転／休止を切替えるように構成されている。２台の駆動装置１３，１４のうち、第１気筒♯１用のカム７２と第２気筒♯２用のカム７３との間に位置している駆動装置１３は、２つのバルブ２の運転／休止を切り替えるように構成されている。切り替え対象の１つのバルブは、第１気筒♯１の２本のバルブ２のうち第２気筒♯２に近接する位置にあるバルブ２Ａである。切り替え対象のもう一つのバルブは、第２気筒♯２の２本のバルブ２のうち第１気筒♯１に近接する位置にあるバルブ２Ｂである。
【００８２】
また、第３気筒♯３用のカム７４と第４気筒♯４用のカム７５との間に位置している駆動装置１４は、別の２つのバルブの運転／休止を切り替えるように構成されている。切り替え対象の１つのバルブは、第３気筒♯３の２本のバルブ２のうち第４気筒♯４に近接する位置にあるバルブ２Ｃである。切り替え対象のもう一つのバルブは、第４気筒♯４の２本のバルブ２のうち第３気筒♯３に近接する位置にあるバルブ２Ｄである。
【００８３】
以下では、運転／休止の切替対象のバルブ２を、切替用バルブ２Ａ〜２Ｄなどという。
これらの切替用バルブ２Ａ〜２Ｄに対応するカム７２〜７５は、それぞれ運転用カム７２ａ〜７５ａと、休止用カム７２ｂ〜７５ｂとを含む。
運転用カム７２ａ〜７５ａは、運転／休止の切替対象外のバルブ２を駆動するカム７２〜７５と、位相が異なった同一の形状に形成されている。
【００８４】
休止用カム７２ｂ〜７５ｂは、運転用カム７２ａ〜７５ａにおけるバルブリフト量が０になる基礎円部と同径の円板状に形成されている。すなわち、休止用カム７２ｂ〜７５ｂは、バルブリフト量が０になるように形成されている。
切替用バルブ２Ａ〜２Ｄと対応するロッカーアーム４は、外側ロッカーシャフト２１を介して駆動装置１３のスライダ１５に連結されている。運転／休止切替対象外のバルブ２と対応するロッカーアーム４は、外側ロッカーシャフト２１とは別体に形成された固定式の外側ロッカーシャフト２１ａに支持されている。この固定式の外側ロッカーシャフト２１ａは、シリンダヘッド５と内側ロッカーシャフト２３とに、軸線方向へ移動できないように保持されている。
【００８５】
図１１に示す動弁装置７１を備えたエンジンにおいては、各気筒において２本のバルブ２が開閉される通常運転形態と、各気筒において１本のバルブ２のみが開閉される片弁休止形態とを切替えることができる。
この動弁装置７１を使用して吸気バルブを駆動するときは、片弁休止形態を選択することによって、燃焼室（図示せず）内にスワールを発生させることが可能になる。これは、各気筒において、二つの吸気ポートのうち一方の吸気ポートのみから吸気が吸入され、しかも、この吸気ポートを流れる吸気の流速が上昇するからである。
（第３の実施の形態）
本発明の動弁装置は、Ｖ型８気筒エンジンに用いることができる。Ｖ型８気筒エンジンに適用可能な動弁装置の一実施の形態を、図１２Ａ〜１２Ｃと図１３Ａ〜１３Ｂとによって詳細に説明する。図１３Ａおよび１３Ｂにおいて、前記図１〜図９Ｂに示した部材と同一または同等の部材には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８６】
この実施の形態による動弁装置８１（図１３Ａおよび１３Ｂ参照）は、Ｖ型８気筒エンジンの運転形態を切り替えるように構成されている。一つの運転形態は、Ｖ型８気筒エンジンをＶ型８気筒エンジンとして使用する形態である。別の運転形態は、Ｖ型８気筒エンジンを、運転する気筒の数を減少させることにより、実質的にＶ型４気筒エンジンとして使用する形態である。Ｖ型８気筒エンジンは、それぞれ４気筒で構成される２つの気筒列を有しており、これらの２つの気筒列がＶ型に配置されている。図１３Ａおよび１３Ｂは、Ｖ型８気筒エンジンの一方の気筒列に用いられる動弁装置を示している。
【００８７】
Ｖ型８気筒エンジンは、クランクシャフトの一方端から他方端に向かう方向に沿って配列された第１気筒〜第８気筒を有している。一般的に、Ｖ型８気筒エンジンの一方の気筒列（以下、この気筒列を「バンク１」という）は、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、第１気筒♯１、第３気筒♯３、第５気筒♯５および第７気筒♯７を備えている。他方のバンク（バンク２）は、図１２Ｃに示すように、第２気筒♯２、第４気筒♯４、第６気筒♯６および第８気筒♯８を備えている。
【００８８】
また、この種のＶ型８気筒エンジンの一般的な点火順序は、次のとおりである。
第１気筒♯１→第８気筒♯８→第７気筒♯７→第３気筒♯３
→第６気筒♯６→第５気筒♯５→♯４気筒♯４→第２気筒♯２
このようなＶ型８気筒エンジンにおいて気筒休止を行う場合には、爆発行程が等間隔になるように、休止する気筒を選択することが望ましい。これは、回転バランスが悪化して振動が発生することを防ぐためである。爆発行程が等間隔になるためには、上記点火順序の一つおきに気筒を休止させなければならない。
【００８９】
点火順序が一つおきとなる第１の気筒群は、第１気筒♯１、第４気筒♯４、第６気筒♯６および第７気筒♯７を含む。また、点火順序が一つおきとなる第２の気筒群は、第２気筒♯２、第３気筒♯３、第５気筒♯５および第８気筒♯８を含む。運転形態の切り替えのためには、これらの第１の気筒群と第２の気筒群とのうちの一方の気筒群に属する気筒について、運転／停止を切替える必要がある。
【００９０】
バンク１において第１の気筒群に属する気筒は、図１２Ｂに示すように、第１気筒♯１と第７気筒♯７とである。また、バンク２において第１の気筒群に属する気筒は、図１２Ｃに示すように、第４気筒♯４と第６気筒♯６とである。図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１２Ｃにおいては、第１気筒群の気筒のバルブリフト曲線を破線で示し、第２の気筒群の気筒のバルブリフト曲線を実線で示している。
【００９１】
Ｖ型エンジンの気筒の運転／停止を本発明の一実施形態に係る動弁装置で切替える場合、コスト低減を図るために、各バンクに駆動装置を一つだけ備えることが望ましい。
前記第１の気筒群の気筒の運転／停止を切替えるためには、バンク１においては、気筒が並ぶ方向の両端部に位置する第１気筒♯１と第７気筒♯７との運転／停止の切替えを、一つの駆動装置で行う必要がある。また、バンク２においては、互いに隣接する第４気筒♯４と第６気筒♯６との運転／停止の切替えを、一つの駆動装置１３で行う必要がある。
【００９２】
バンク２の第４気筒♯４と第６気筒♯６の運転／停止の切替えは、これらの気筒が互いに隣接しているから、図１〜図９Ｂに示した動弁装置１と同一の構成によって行うことができる。
しかし、バンク１の第１気筒♯１と第７気筒♯７の運転／停止の切替えは、上記実施の形態で示した動弁装置１では行うことができない。なぜなら、第１気筒♯１と第７気筒♯７との間に他の気筒が存在しているからである。このことは、前記第２の気筒群の気筒について運転／停止を切替える場合にも当てはまる。すなわち、図１２Ｃに示すように、第２の気筒群の第８気筒♯８と第２気筒♯２との運転／停止は、図１〜図９Ｂで示した動弁装置１では行うことができない。
【００９３】
そこで、この実施の形態は、図１３Ａおよび１３Ｂに示すように、ロッカーシャフト１７を巧みに使用して推力を伝達する構成を提供する。
この実施の形態では、ロッカーシャフト１７は、外側ロッカーシャフト２１Ａ〜２１Ｄと、これらの外側ロッカーシャフト２１Ａ〜２１Ｄの軸心部を貫通する内側ロッカーシャフト２３とを含む。外側ロッカーシャフト２１Ａは、第１気筒♯１用であり、この外側ロッカーシャフト２１Ａに駆動装置１３のスライダ１５が連結されている。外側ロッカーシャフト２１Ｂは、第３気筒♯３用である。外側ロッカーシャフト２１Ｃは、第５気筒♯５用である。外側ロッカーシャフト２１Ｄは、第７気筒♯７用である。
【００９４】
第１気筒♯１用の外側ロッカーシャフト２１Ａは、第１気筒♯１の二つのロッカーアーム４とともに軸線方向に移動することができる。第７気筒♯７用の外側ロッカーシャフト２１Ｄは、第７気筒♯７の二つのロッカーアーム４とともにその軸線方向に移動することができる。第３気筒♯３用の外側ロッカーシャフト２１Ｂと、第５気筒♯５用の外側ロッカーシャフト２１Ｃとは、シリンダヘッド５に対して、それらの軸線方向へ移動できないように取付けられている。
【００９５】
内側ロッカーシャフト２３は、第１気筒♯１用の外側ロッカーシャフト２１Ａと、第７気筒♯７用の外側ロッカーシャフト２１Ｄとに、その軸線方向へ移動できないように連結されている。また、内側ロッカーシャフト２３は、第３気筒♯３用の外側ロッカーシャフト２１Ｂと、第５気筒♯５用の外側ロッカーシャフト２１Ｃとの軸心部を移動自在に貫通している。
【００９６】
すなわち、ロッカーシャフト１７は、駆動装置１３のスライダ１５が連結された第１気筒♯１用の外側ロッカーシャフト２１Ａから内側ロッカーシャフト２３を介して第７気筒♯７用の外側ロッカーシャフト２１Ｄに推力が伝達されるように構成されている。
この実施の形態においては、第１気筒♯１用の外側ロッカーシャフト２１Ａと、第７気筒♯７用の外側ロッカーシャフト２１Ｄと、内側ロッカーシャフト２３とによって、第１のロッカーシャフトが構成されている。この第１のロッカーシャフトは、スライダ１５およびロッカーアーム４と一体的に軸線方向に移動するように構成されている。また、この実施の形態においては、第３気筒♯３用の外側ロッカーシャフト２１Ｂと、第５気筒♯５用の外側ロッカーシャフト２１Ｃとによって、第２のロッカーシャフトが構成されている。この第２のロッカーシャフトは、前記第１のロッカーシャフトと同一軸線上に位置しかつ前記第１のロッカーシャフトに対して軸線方向に相対移動可能に構成されている。
【００９７】
第１気筒♯１と第７気筒♯７のカム８２，８５は、それぞれ運転用カム８２ａ，８５ａと休止用カム８２ｂ，８５ｂとを含む。
運転用カム８２ａ，８５ａは、第３気筒♯３のカム８３および第４気筒♯４のカム８４と、位相が異なった同一の形状に構成されている。
休止用カム８２ｂ，８５ｂは、運転用カム８２ａ，８５ａにおけるバルブリフト量が０になる基礎円部と同径の円板状に形成されている。すなわち、休止用カム８２ｂ，８５ｂは、クランクシャフト３の回転角（位相）によらずにバルブリフト量が０になるように構成されている。
【００９８】
この実施の形態においては、駆動装置１３によってバンク１の第１気筒♯１と第７気筒♯７とを運転状態から休止状態に切替えるとともに、バンク２の第４気筒♯４と第６気筒♯６とを図示していない駆動装置により運転状態から休止状態に切替えることができる。これによって、Ｖ型８気筒エンジンを実質的にＶ型４気筒エンジンとして運転することができる。なお、上述した第２の気筒群の気筒について運転／停止を切替える構成を採ったとしても、同等の効果が得られる。
【００９９】
この実施の形態においては、第１のロッカーシャフトに支持された第１気筒♯１用ロッカーアーム４と第７気筒♯７用ロッカーアーム４とは、駆動装置１３から推力が伝達される。その一方で、第２のロッカーシャフトに支持された第３気筒♯３用ロッカーアーム４と第５気筒♯５用ロッカーアーム４とは、前記推力が伝達されない。このため、この実施の形態によれば、多気筒エンジンにおいて、カムの切替えを行う気筒の選択に関する自由度が高くなる。
【０１００】
すなわち、この実施の形態による動弁装置８１によれば、互いに隣接していない複数の気筒のロッカーアーム４を、一つの駆動装置１３によって駆動することができる。
また、この実施の形態においても、ロッカーシャフト１７が二重構造であるために、ロッカーシャフト１７の剛性が向上する。このため、バルブ駆動用カム８２〜８４の動作が、ロッカーアーム４を介して、正確に吸気バルブまたは排気バルブに伝達される。
（第４の実施の形態）
保持機構は、図１４と図１５とに示すように構成することができる。これらの図において、図１〜図９Ｂに示された各部と同一または同等の部材については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１０１】
この実施の形態による保持機構３５は、ロッカーシャフト１７を利用して構成されている。
図１４に示す保持機構３５は、外側ロッカーシャフト２１の外周面に形成された二つの凹部９１と、これらの凹部９１に出入り可能なボール９２とを含む。この外側ロッカーシャフト２１は、駆動装置１３のスライダ１５（図１等参照）とロッカーアーム４とを接続するためのものである。
【０１０２】
各凹部９１は、この実施形態では、外側ロッカーシャフト２１の外周面に周方向へ延びて形成された環状の溝である。
これらの凹部９１は、外側ロッカーシャフト２１の軸線方向に予め定めた間隔（ピッチ）を開けて形成されている。この間隔は、本発明の一実施の形態による動弁装置によって切替えられる二つのカムの形成間隔（ピッチ）に等しい。これらの二つカムは、低速用カム１１と高速用カム１２との対であってもよいし、運転用カムと休止用カムとの対であってもよい。
【０１０３】
ボール９２は、シリンダヘッド５に形成された穴９３に移動自在な状態で挿入されている。このボール９２は、穴９３内に挿入された圧縮コイルスプリング９４によって、凹部９１に押し付けられている。穴９３には、圧縮コイルスプリング９４をボール９２に押し付けるためにボルト９５がねじ込まれている。ボール９２は、凹部９１に出入りでき、凹部９１に嵌り込むことができるように構成された出入り部材である。
【０１０４】
図１５に示す保持機構３５は、外側ロッカーシャフト２１の内周面に形成された二つの凹部９６と、これらの凹部９６に出入り可能な形状に形成されたリング９７とを含む。各凹部９６は、外側ロッカーシャフト２１の内周面に周方向へ延びるように形成された環状の溝を含む。これらの凹部９６は、外側ロッカーシャフト２１の軸線方向に予め定めた間隔（ピッチ）をあけて形成されている。この間隔とは、本発明による動弁装置によって切替えられる二つのカムの形成間隔（ピッチ）に等しい。これらのカムは、低速用カム１１と高速用カム１２との対であってもよいし、運転用カムと休止用カムとの対であってもよい。
【０１０５】
リング９７は、弾性体によって形成されている。この弾性体としては、ゴム、スプリングなどを用いることができる。リング９７は、内側ロッカーシャフト２３の外周面から突出する状態で内側ロッカーシャフト２３の環状溝９８内に収容されている。リング９７は、凹部９６に出入りでき、凹部９６に嵌り込むことができるように構成された出入り部材である。
【０１０６】
図１４と図１５とに示した保持機構３５の出入り部材（ボール９２、リング９７）は、外側ロッカーシャフト２１の軸線方向への移動を規制する。図１４に示す保持機構３５において、外側ロッカーシャフト２１にスライダ１５から軸線方向への推力が加えられたときは、圧縮コイルスプリング９４が弾性変形により圧縮されることによって、ボール９２が凹部９１の外に出る。図１５に示す保持機構３５において、外側ロッカーシャフト２１にスライダ１５から軸線方向への推力が加えられたときは、リング９６が弾性変形して凹部９６の外に出る。
【０１０７】
すなわち、外側ロッカーシャフト２１に前記推力が加えられた場合、出入り部材（ボール９２、リング９７）は、弾性部材（圧縮コイルスプリング９４、リング９７）の弾性変形により、一方の凹部９１，９６の外に出る。出入り部材が一方の凹部９１，９６から外れることにより、外側ロッカーシャフト２１がロッカーアーム４とともに軸線方向に移動し、カムの切替えが行われる。カムの切替えが完了した後は、出入り部材が他方の凹部９１，９６に嵌り込み、外側ロッカーシャフト２１の軸線方向への移動が再び規制される。
【０１０８】
このため、この実施の形態によれば、移動後のスライダ１５の軸線方向への移動を規制するために、軸方向荷重を必要としないから、摺動ロスを抑制できる。したがって、この実施の形態によれば、エンジンの動力の損失が低減される。
図１４または図１５に示す構成の保持機構３５が用いられる場合、カムシャフト３に位置決め溝５８を設ける必要がない。この場合、駆動装置１３，１４は、図１６に示すように構成することができる。図１６において、図１〜図９Ｂに示した各部と同一または同等の部材には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１０９】
図１６に示す第１のカム機構３２と第２のカム機構３３との切替用カム３１は、カムシャフト３の径方向に所定の深さを有する一つのカム溝３６のみによって形成されている。このカム溝３６は、幅広直線部３７と、幅狭直線部３８と、これらを接続する幅減少部３９とを含む。幅広直線部３７は、カムシャフト３の周方向に沿った一対の側壁３７ａ，３７ａと、これらの側壁３７ａ，３７ａの間に形成された部分円筒状の底面３７ｂとを有している。幅狭直線部３８は、カムシャフト３の周方向に沿った一対の側壁３８ａ，３８ａと、これらの側壁３８ａ，３８ａの間に形成された部分円筒状の底面３８ｂとを有している。幅減少部３９は、カムシャフト３の軸方向に対して、互いに反対の方向に傾斜した一対の傾斜側壁３９ａ，３９ａと、これらの傾斜側壁３９ａ，３９ａの間に形成された部分円筒状の底面３９ｂとを有している。傾斜側壁３９ａは、幅広直線部３７の側壁３７ａと幅狭直線部３８の側壁３８ａとを滑らかに接続している。カムフォロワ４４，４５が幅広直線部３７の側壁３７ａから幅減少部３９の傾斜側壁３９ａを通って幅狭直線部３８の側壁３８ａへと案内されることによって、スライダ１５がカムシャフト３の軸線方向に移動する。スライダ１５は、カムシャフト３の大径部１６の両端部に、カムシャフト３の軸方向に移動自在であるように支持されている。
【０１１０】
幅広直線部３７の側壁３７ａは、図６の構成における直線部５９の外側の側壁に対応している。また、幅狭直線部３８は、図６の構成における位置決め溝５８のうち、移動溝５７が形成された周方向範囲以外の部分に対応している。さらに、幅減少部３９の側壁３９ａは、図６の構成における傾斜部５６の外側の側壁に対応している。
（第５の実施の形態）
アクチュエータ４６の動力源には、図１７に示すように、油圧式の動力源を用いることができる。図１７において、図１〜図９Ｂに示した各部と同一または同等の部材については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１１１】
図１７に示すアクチュエータ本体６０は、リフタ４７，４８と対向する円柱状の第１および第２のプランジャー６０ａ，６０ｂと、これらのプランジャー６０ａ，６０ｂを駆動するための油圧シリンダ１０１とを備えている。
油圧シリンダ１０１は、シリンダヘッド５に形成された二つのシリンダ孔１０２，１０３にそれぞれピストン１０４を嵌め合わせることによって形成されている。シリンダ孔１０２，１０３は、油圧通路１０５，１０６を介して油圧制御バルブ１０７に接続されている。油圧制御バルブは、二つのシリンダ孔１０２，１０３のうちいずれか一方を油圧源１０８に接続する。
【０１１２】
２つのピストン１０４は、第１および第２のプランジャー６０ａ，６０ｂにそれぞれ対向している。
油圧シリンダ１０１に油圧を供給する油圧源１０８は、たとえば、エンジンのクランクシャフトと共に回転してオイルを吐出する構造の油圧ポンプ１０９を含む。このため、エンジン運転中は、アクチュエータ４６の動力源が失われることはない。
【０１１３】
したがって、この実施の形態によれば、動作の信頼性が高いエンジンの動弁装置を提供することができる。
また、アクチュエータ４６の動作を制御する油圧制御バルブ１０７は、従来からよく知られている既存のものを使用することができる。このため、この実施の形態による動弁装置は、大幅なコストアップを伴うことなく製造することができる。
（第６の実施の形態）
駆動装置１３のスライダ１５は、図１８に示すように、ロッカーシャフト１７に支持させるように構成することもできる。図１８において、図１〜図９Ｂに示した各部と同一または同等の部材については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１１４】
図１８に示す駆動装置１３のスライダ１５は、外側ロッカーシャフト２１に、当該ロッカーシャフト２１に対する軸線方向の相対移動ができない状態で支持されている。
また、スライダ１５は、カムシャフト３の大径部１６に径方向の外側から接触するガイド部１１１を有している。このガイド部１１１は、カムシャフト３の回転によりスライダ１５が回転することを防ぐように構成されている。このガイド部１１１は、大径部１６の外周面に沿う円弧状に形成されている。
【０１１５】
この実施の形態の構成であっても、図１〜図９Ｂによって示した実施の形態と同等の効果を奏する。
上述した各実施の形態においては、本発明を多気筒エンジンに適用する例を説明したが、本発明は、単気筒エンジンにも適用することができる。また、上述した各実施の形態においては二つのカムを切替える例を説明したが、本発明に係る動弁装置は、切替えるカムの数が二つに限定されることはなく、３個以上のカムを切替えることができる。例えば３個のカムを切替える場合は、切替用カム３１とカムフォロアの数を増やせばよい。
【０１１６】
本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
この出願は、２００９年１０月６日に日本国特許庁に提出された特願２００９−２３２２０３号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
【符号の説明】
【０１１７】
１…動弁装置、３…カムシャフト、５…シリンダヘッド、７…ヘッドカバー、１１…低速用カム、１２…高速用カム、１３，１４…駆動装置、１５…スライダ、１６…大径部、１７…ロッカーシャフト、１９…押圧子、２１…外側ロッカーシャフト、２３…内側ロッカーシャフト、３１…切替用カム、３２…第１のカム機構、３３…第２のカム機構、３４…駆動機構、３５…保持機構、４４…第１のカムフォロア、４５…第２のカムフォロア、４６…アクチュエータ、４９…ばね部材、５６…傾斜部、５７…移動溝、５８…位置決め溝、５９…直線部、６０…アクチュエータ本体、６０ｃ…ソレノイド、６３，７２ａ〜７５ａ，８２ａ…運転用カム、６４，７２ｂ〜７５ｂ，８２ｂ…休止用カム、１０１…油圧シリンダ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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